强潮河口建港水域条件分析方法的探讨

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1、第24卷第2期海岸工程2005年6月文章编号：1002—3682(2005)02—0013—07强潮河口建港水域条件分析方法的探讨赵渭军，王文杰，尤爱菊(浙江省水利河口研究院，浙江杭州310020)摘要：回顾了以往港口码头水域位置的选择方法，对潮汐河口潮位和地形冲淤变化频繁的水域，初步探讨了港口选址方法，提出了典型潮保证率、低水位水深保证率、中水位水深保证率、典型年水深历时保证率等分析统计方法，并用码头计算实例分别加以说明，这对强潮河口中小型码头的选址有参考意义．关键词：码头I选址；水深保证率中图分类号：U652．3文献标识码：A港

2、口码头选址时除了在流域总体规划的基础上满足陆域要求和城市建设要求外，航行靠泊要求和保证率在码头选址中具有决定性意义，是一切码头选址成败的先决条件。除了保证航道有足够的水深外，泊位区水深是码头重要特征之一，它应保证船舶能安全停泊、任意调度和自由进出。一般来说，泊位区水深大将给船舶运行带来方便，但若是水深过大，则会增加水工建筑物的造价和旄工难度，所以码头水深应该以满足使用要求为准。海域、天然河道及人工运河水域选择码头一般用满足一定历时累积频率的基准设计水位减去泊位区水深求得床底高程后，从海岸、河道地形图上选择满足要求的码头位置[u。对于

3、强潮河口，由于河口内存在的庞大沙坎使泊位区水域的低潮位受其控制，不但有年内季节性变化，而且有丰、平和枯水文年变化。另外，在强潮的作用下河床冲淤变化剧烈，因而泊位区水深的时空变化较为复杂。在强潮河口和冲淤幅度较大的河段，选择码头位置不能套用上述方法，为此，本文根据实测水文资料和水下地形提出几种比较实用的统计分析方法。收稿日期{2004．11—2O作者简介：赵渭军(1958一)，男，高级工程师，主要从事河口海岸工程规划研究。(杜素兰编辑)海岸工程第2期1海港水深与设计水位的确定海港位置的选择，一般采用设计潮位法，即根据基准设计潮位减去海

4、港水深求得床底高程后，从海岸地形图上选择要求的港址。海港工程设计潮位一般包括设计高水位和设计低水位等。根据港工规范要求[2]，对于海岸港和潮汐作用明显的河口港，设计高水位应采用高潮(即潮峰)累积频率1O的潮位；设计低水位应采用低潮(即潮谷)累积频率9O的潮位。如已有历时累积频率统计资料，其设计高、低水位也可分别采用历时累积频率1和98的潮位；对于汛期潮汐作用不明显的河口港，设计高、低水位应分别采用多年的历时1和98的潮位；考虑船舶乘潮进出港时的设计低水位应根据具体要求确定。海港水深由进出该港的船舶吃水深和必要的余裕深度组成，其值可用

5、下式计算：H—T+Z1+Z2+Z3+Z4(1)式中，为最大设计船舶的满载吃水(m)；z。为船舶龙骨下最小余裕深度(m)；Z：为考虑波浪影响的余裕深度(m)iZ。为船舶航行时吃水增大的深度(m)；Z。为考虑在2次挖泥间隔期间的回淤余裕深度(m)。2河港水深与设计水位的确定一般天然河道及人工运河上港口位置的选择，港口水深及进港航道，可由多年通航期内实测日平均水位历时曲线，根据港口及进港航道的等级，选历时累积频率为95～98的水位作为设计水位，减去河港水域及进港航道的设计水深求得床底高程后，从河道地形图上选择要求的港址，同时港口的设计低水

6、位必须与港口所在河段的航道设计低水位相适应L3]。河港水域及进港航道的设计水深其值亦应保证船舶安全靠泊和通过，其值基本同式(1)。3强潮河口码头水深的分析强潮河口选址不能用设计水位来推求码头泊位水深，其原因有二。一是由于沙坎的存在，潮位(尤其是低潮位)不是随机事件，不能用概率统计方法进行统计分析；二是河床地形冲淤变化剧烈，故水位和河床地形都是变量。如钱塘江河口，由于山潮水比值一般小于0．02，在河口段内地形纵剖面往往向上隆起，河床形成倒坡，俗称“沙坎”(图1)。由于沙坎的存在，河口段的高低潮位有独特的变化规律，河床地形冲淤幅度也较大

7、。因而沙坎上游的高低潮位受其影响，不仅有丰、平和枯水文年变化，还有年内季节性变化。因而分析强潮河口段内码头的水深保证率和航道通航保证率不能随意套用一般沿海码第24卷赵渭军，等：强潮河口建港水域条件分析方法的探讨15头或其他河口码头分析保证率的方法，用一个累积频率得到的设计水位来推求泊位水深往往不能满足船只靠泊运行的要求。因此，本文主要根据钱塘江河口段潮汐特性和复杂多变的河床地形特性提出了下述码头保证率的分析方法。图2是某典型码头的实例。巨黜枢窿霸图1钱塘江河口沙坎纵剖面图2典型码头平面布置示意图3．1典型潮保证率法根据工程水域实测潮

8、位资料，按码头保证率要求选择一个设计频率的典型潮，进行装卸作业和通航运行统计，然后推广到典型年的全年，扣除小于此潮的潮数，则就可据此典型潮计算全年的通航保证率。海岸工程第2期3．2低水位水深保证率法低水位水深保证率是指低潮位时船只可全